石太客运专线太行山隧道某合同段(实施)施工组织设计石太客运专线太行山隧道某合同段(实施)施工组织设计

xx客运专线xx隧道Z6标合同段实施性施工组织设计一、编制依据、原则1、编制依据1）新建铁路xx至xx客运专线重点工程项目施工招标文件、设计图纸及技术资料；2）《客运专线铁路隧道工程施工技术指南》及现行铁路工程施工技术规范、标准、规程和规则；3）《客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准》及现行的铁路工程施工验收规范、标准及规程；4）现场踏勘调查所获得的工程地质、水文地质、当地资源、交通状况及施工环境等调查资料；5）我公司拥有的技术装备力量、机械设备状况、管理水平、工法、科技成果和多年积累的长大隧道工程施工经验；6）国家及地方关于安全生产和环境保护等方面的法律法规。2、编制原则1）科学部署，统筹安排，组织平行、交叉、流水作业，确保xx隧道我局管段的进度计划和工期目标的实现；2）科学合理计划，均衡快速施工；3）提高机械化施工程度，采用先进施工方法和施工工艺；4）强化组织指挥，加强管理，保工期、保质量、保安全；5）优化资源配置，实行动态管理；6）推行责任制，采取多种激励措施，确保质量和工期；7）文明施工，环境保护，水土保持。二、工程概况1、施工范围及主要工程数量xx客运专线xx重点工程Z6标合同段位于xx省xx市xx境内，本标段以隧道工程为主，有少量路基工程。隧道分左、右线,按分离式设计；左线长5444m（DK91+650～DK97+094），右线长5469m（YDK91+650～YDK97+119），其中在左洞DK94+200设斜井一个，长468m（斜长469.52m）。隧道最大埋深厚度约100m，最小埋深厚度约 2m。路基工程数量较少，其左右线总长约70m，挖方总数量约8000m3，填方总数量约100m3；在古咀大桥石台台尾有路桥过渡段一处。线路平面情况为：隧道、路基均位于直线上；线路纵向情况为：沿线路前进方向均为上坡，最大限制坡度14.3‰。本工程施工总工期为39月。主要工程数量见表1（下页）：2、主要技术标准表2主要技术标准表序号项目标准1铁路等级客运专线，近期兼顾货运2正线数目双线3正线线间距4.6m4旅客列车设计行车速度200km/h以上、近期200km/h5最小曲线半径5000m6最大坡度上行限制坡度14.3‰、下行最大坡度18‰7到发线有效长1050m，双机地段1080m8牵引种类电力9机车类型快速列车：动车组；中速列车：SS9；货车SS4B10牵引质量快速列车400～800t，中速列车900～1000t，货运5000t11列车运行方式自动控制12行车指挥方式调度集中表1主要工程数量表工程数量工程项目工程数量工程项目单位数量备注开挖Ⅴ级围岩加强段M3111343.5Ⅴ级围岩M3102543.4Ⅴ级膏溶角砾岩M328570.08Ⅳ级围岩M330073.36Ⅳ级膏溶角砾岩M399920.7Ⅲ级围岩M3408405.8Ⅱ级围岩M3172747.2合计M3953604初期支护微纤维喷砼M351097.51HLS微纤维M351097.51钢支撑kg3083730.14HW175×175型钢kg2428950.7钢板16mmkg332399.98Φ22kg266859.12Φ32×80×3.5套管kg26412.364螺栓\螺母kg29107.98格栅支撑kg3824928.51Φ22kg2140097.53Φ20kg315056.653Φ14kg463240.02φ10kg269147.327φ16kg316719.78角钢332×200×10kg15774.9867角钢170×170×10kg1263.07667主要工程数量表（接上表）工程项目工程数量工程项目工程数量单位数量备注初期支护角钢125×80×10kg270222.473螺栓kg33406.6667EX27N涨壳式预应力中空注浆锚杆m162360中空注浆锚杆m273832.75砂浆锚杆m106786.5钢筋网kg954211.62小导管kg465781.3水泥kg1230113水玻璃kg1355871拆除C20砼M35197.68二次衬砌C30钢筋砼M382922.77C30钢纤维钢筋砼M3509.43钢纤维t25.47C25钢筋砼/C25砼M3106756.99仰拱C30钢筋砼M34268.55仰拱填充C25砼M36160.45衬砌钢筋kg1732567.98Φ22kg476421.29Φ20kg2561916.2Φ16kg93517.9Φ14kg1200335.16φ10kg6870.92φ8kg462985.92工程数量主要工程数量表（接上表）工程数量工程项目工程项目单位数量备注二次衬砌防水层ECBM2275100.05水沟电缆槽身C25砼M321840.02沟槽盖板C25钢筋砼M32510.87钢筋kg484945.5洞顶水沟M3301.95碎石M31300.2浆砌片石M3235.95粘土隔水层M32296.8回填土石M317613.75干砌片石M33867.6水泥砂浆保护层M3132工程项目工程数量9#斜井主要工程数量工程项目工程数量9#斜井主要工程数量单位数量备注开挖Ⅳ、Ⅴ级围岩M37617.8Ⅱ、级围岩M37363.6初期支二次二次衬砌C2O喷射砼M3711格栅支撑M38945中空注浆锚杆m3803砂浆锚杆m2625钢筋网kg11076C25钢筋砼M31223C20混凝土M35763、工程自然条件1）地形地貌 新建铁路xx至xx客运专线线路从xx向西沿华北平原的西缘，分别经鹿泉、井陉盆地北缘进入xx东麓，跨过冶河进入低山区后，以两座特长隧道横穿xx山脉，直达xx～寿阳黄土盆地堆积区的北缘，再向西走行于xx黄土高原，进入晋中高原，到达xx晋中盆地。2）地震烈度及气象（1）气象特征隧道区地处暖温带亚湿润区，属高寒山地气候，降水稀少，气候垂直分带不明显，这里四季分明，夏季炎热少雨，冬季寒冷干燥，年降水量在350～800mm。降水主要集中在5～9月份，冻结期11月中旬至翌年3月中旬。本标段土壤最大冻结深度101cm。（2）地震隧道通过区段地震基本烈度为VII度。3）工程地质及水文地质（1）工程地质 隧道区地层表覆第四系松散堆积层为冲洪积层马兰黄土、离石黄土；隧道洞身通过的地层岩性主要为：石灰岩、白云岩、角砾状泥灰岩（膏溶角砾岩）。不良地质主要有岩爆、角砾状泥灰岩(膏溶角砾岩)、岩溶溶洞、断层破碎带及高地应力；施工中可能出现围岩失稳、突然涌水涌泥、岩爆、高地温等地质灾害。（2）水文地质隧道通过地段的地下水类型主要为：松散岩孔隙潜水、碎屑岩类裂隙孔隙水和碳酸盐岩类裂隙溶隙水。石灰岩和白云岩地层中的地下水中含有CO2，对混凝土具有中等腐蚀性。4）施工环境本标段交通比较便利，洪塘斜井施工便道，可加宽农用土路，长约3.2km就可以连接到洪塘斜井洞口，隧道出口位置在通往古咀村的公路旁边，可直接到达工地，可在DK96+465~+580明洞处新建施工便道与古咀村既有便道相连接；经调查在芝角村（距xx县城约5km）有沙石料场，由当地人生产机制砂和碎石，生产量较大，估计距工地约15km，可考虑从本料场购买大堆料；根据隧道围岩情况，可考虑在隧道洞口建立碎石加工场；地方电力资源丰富，在隧道出口和斜井洞口均有由井陉县小作镇引入35kv的电力干线通过，可就地搭接；当地用水比较困难，需在隧道出口和洪塘9#斜井洞口旁打深井抽取，水费昂贵；当地临时工程所需的砖、瓦等材料比较丰富。外来料运输利用既有铁路xx车站，用汽车转运至各工地；水泥、钢材、防水材料、火工品供应：水泥、钢材、防水材料甲方招标供应，火工品自购。燃料，工程所需燃油、燃煤由xx炼油厂及xx界内煤矿供应。三、工期、质量、安全、环保、文明施工要求1、工期要求本工程要求工期39个月，本管段计划于2005年6～7月份做施工准备工作，2005年8月1日主体工程正式开工，2008年8月31日竣工，实际施工时间39个月。2、质量要求确保全部工程达到国家、铁道部现行的工程质量验收标准及设计要求，满足开通速度按1.1倍设计速度验收的质量要求，确保部优，力争国优。工程一次验收合格率达到100％，满足全线创优规划要求。对完工的路基工程、砼圬工、钢构件、隧道衬砌等的质量自检检测率达到100％。3、安全要求不发生人身重大伤亡事故和机械破损事故，年负伤频率控制在2‰以下。杜绝林区及其它火灾；杜绝交通事故；杜绝冒顶、塌方、爆破伤亡事故；杜绝特大交通、重大火灾事故和重大机械破损事故；锅炉、压力容器的检测率达到100%，锅炉房合格率达100%，杜绝锅炉、压力容器爆炸事故。4、环保要求噪音、粉尘不超过国家规定的三级标准，废气、废水(液)、废弃物按行业规定处理，杜绝环境污染事故。对取、弃土场要及时平整绿化，并做必要的防护，防止水土流失。施工营地、场地、便道在使用完毕后恢复。5、文明施工要求生活驻地等临时设施要统一规划，施工人员挂牌上岗；材料堆码规范，施工车辆停放整齐，施工现场整洁有序；同时要搞好路地关系，争创文明施工样板工地。四、主要材料计划用量主要材料计划用量见“表3主要材料计划用量表”。五、临时工程及施工平面布置1、临时工程1）临时房屋修建临时工程修建本着尽量利用既有设施，节省投资，节约用地，因地制宜，就地取材，便于施工，永临结合的原则进行。（1）生活房屋局经理部设在xx县城。出口工区及9#斜井工区分别设在DK96+500处线路右侧的山包上及石圪塘村附近。考虑到xx隧道施工工期长，项目经理部、机械服务站及施工工区生活房屋主要采用新建，综合指标按人均8m2（2）生产用房出口工区生产用房主要设在DK96+500左线左侧附近，9#斜井工区生产用房设在DK94+200洪塘斜井左侧附近，临时生产房屋为砖墙石棉瓦屋面结构。项目部设工地材料库，钢筋、修理及木工房，水泥库设于混凝土搅拌站旁；火工品库设置稍远离施工场地，隧道洞口附近设临时炸药加工房，按一天用量修建，并按公安部有关爆破物品管理办法实施。2）施工便道根据施工组织安排，9#斜井工区在9#斜井处进洞施工，需在9#斜井洪塘村北的冲沟内加宽农用便道，长3.2km，另外新修施工便道2.0km；出口工区在DK96+500明洞处进洞施工，需新建施工便道，长约3km。便道宽4.5m，路面宽3m，便道路面需加强处理。表3主要材料计划用量表工程数量工程项目工程数量工程项目单位工程数量材料名称定额用量单位材料用量开挖Ⅳ、Ⅴ级围岩及加强M3372451.0炸药/雷管0.95/0.4t/发354/148981Ⅱ、Ⅲ级围岩M3581153炸药/雷管1.36/0.3t/发790/174346初期支护微纤维喷砼M351097.1水泥/微纤维0.4/0.01t20439/511格栅支撑kg3083730钢筋t3084中空注浆锚杆M273832.7273833砂浆锚杆M106786.5φ22螺纹钢2.982t319钢筋网kg954211.6钢筋t954小导管kg465781.3t466小导管注浆水泥kg1230113t1230小导管注浆水玻璃kg1355871t1356二次衬其他其他C30钢筋砼/C20砼M387700.75水泥0.42t36834C25钢筋砼/C25砼M3112917.4水泥0.4t45167钢筋t6534.71钢筋t6535防水板M2275100M2275100其碎石M32517150.7M3176200机制砂M32517150.4M31006869#斜井主要材料计划用量开挖Ⅳ、Ⅴ级围岩M37618炸药/雷管0.95/0.4t/发7.3/3047Ⅱ、Ⅲ级围岩M37364炸药/雷管1.36/0.3t/发10.0/2209初期支护喷砼M3711水泥0.4t285格栅支撑kg8945钢筋t8.94中空注浆锚杆M38033803砂浆锚杆M2625φ22螺纹钢2.982t2.6钢筋网kg11076钢筋t11.07二次衬砌20砼M3576水泥0.42t242C25钢筋砼M31223水泥0.4t4893）施工供电可从河北井陉县小作镇引入35kv电力线路直达DK96+500明洞处进洞洞口及9#斜井洞口。施工初期阶段在隧道洞口设变压器，当隧道掘进长度超过1000米后，洞内采用10KV高压进洞方式供电，每个工作面设可移动变压器，并与掌子面始终保持一定距离（最大500米）。施工现场供电线路均采用三相四线制供电线路，为确保安全，隧道内照明用电及设备用电采用两套供电线路。施工地段照明采用36Ⅴ低压供电线路。为预防当地电力供应系统不能满足施工需要及临时停电，每个工区拟自备2台不小于300KW内燃发电机组供电，以满足本标段全天24小时的施工生产及生活用电。4）施工供水根据设计要求，在DK94+200洪塘斜井及隧道出口附近打深井抽水，并在附近修建水池一座，体积不小于200m3，如水压不够增设增压水泵。采用Φ100钢管或PVC管将水池中的水引到施工洞口，为确保冬季施工用水，水管需埋设在地下，埋置深度不小于1.2m。5）施工供风在洞外设空压机站，供隧道开挖、喷射砼、衬砌、施作锚杆使用。当隧道掘进长度超过800m后，需在洞内增设20m3/min电动无基座空压机补充供风，并距用风地点控制在500m范围内。6）施工通讯隧道出口有中国电信线缆通过，移动电话信号也较好，采用有线、无线电话结合方式通讯。主要临时工程数量见表4。2、施工场地布置根据施工组织安排，出口工区从DK96+500处明洞段进洞施工，9＃斜井工区从DK94+200洪塘斜井进洞施工；出口工区施工场地拟布置在DK96+500处明洞洞口左侧；9＃斜井工区施工场地拟布置在DK94+200洪塘斜井洞口左侧；施工场地尽可能靠近洞口。具体施工场地布置见“图1-1中铁五局xx客运专线项目经理部平面布置图”“图1-2施工总平面布置示意图”。表4主要临时工程数量表序号项目名称单位数量备注1施工便道加宽km3.2出口工区3.0km,9#斜井工区3.2km2新建施工便道km5.0出口工区3.0km,9#斜井工区2.0km3电力线km7.5出口工区7.0km,9#斜井工区0.5km4供水管路km4.0出口工区1.5km,9#斜井工区2.5km5抽水站座3出口工区2座,9#斜井工区1座6蓄水池个3出口工区2个,9#斜井工区1个7生产房屋m27415.5出口工区6550m2,9#斜井工区865.5m28生活房屋m26500出口工区5400m2,9#斜井工区1100m29试验监测部m2150六、施工进度安排根据业主对工期要求，结合项目部劳动力、机械配置情况，在快速、高效的原则下统筹安排精心组织施工，按计划保质保量地完成施工任务。1、总工期目标施工总工期39月。计划开工日期：2005年6月1日。竣工日期：2008年8月31日。2、施工准备及斜井井身施工时间斜井工区施工准备时间：2005年6月1日至2005年7月31日，共61个工作日；斜井井身施工时间：2005年8月1日至2005年10月15日，共76个工作日；隧道出口工区施工准备时间：2005年6月1日至2005年7月31日，共61个工作日；路基工程施工准备时间：2005年6月1日至2005年7月31日，共61个工作日。3、隧道工期目标9#斜井工区进左线正洞日期：2005年10月15日；图1-1中铁五局xx客运专线项目经理部平面布置图图1-2施工总平面布置示意图隧道正洞施工结束时间：2008年8月15日；2008年8月16日至2008年8月31日进行竣工清理。具体安排详见“图2施工总体进度横道图”、“图3施工总体计划网络图”所示。4、路基工程工期目标施工准备时间：2005年6月1日至2005年7月31日，共61个工作日；路基土石方施工时间：2005年8月1日至2005年9月30日，计61个工作日；路桥过渡段、基床表层施工时间：2007年8月11日至2007年8月20日，计10个工作日；防护及排水施工时间：2005年9月1日至2005年11月30日，2007年8月21日至2007年9月30日，合计132个工作日；5、总体施工进度横道图见“图2施工总体进度横道图”所示。6、总体施工进度网络计划图见“图3施工总体计划网络图”所示。七、施工组织及规划1、施工准备1）及时组织人员进行现场详细调查与踏勘；2）对本标段线路中线、标高进行贯通复测，并与相邻标段进行联测，直至闭合贯通；并根据导线控制桩，放出中线控制桩橛，设置护桩；3）现场的“四通一平”及临时设施的修建；4）建立合格工地试验室，安装、调试好所有检测设备、仪表仪器，提前做好工地用料、建材的检测工作和混凝土、砂浆配合比的设计工作；2、施工组织机构、施工队伍安排及劳动力、机械设备配备情况1）施工组织机构项目经理部设项目经理和总工程师各1人，项目副经理2人。图2施工总体进度横道图图3施工总体计划网络图项目经理部下设六部一室，项目经理部总共由52名技术和管理人员组成。局项目经理部设在xx。组织机构见“图4现场组织机构框图”所示。项目经理项目经理总工程师项目副经理试验检测部工程管理部机电物资部办公室地质预报室监控量测室试验室工程信息管理室计经室技术室测量室安全监察部质量管理部财务部机电管理室物资室出口工区9＃斜井工区机械服务站图4现场组织机构框图2）施工队伍安排及劳动力配备本标段分两个工区，即出口工区和9＃斜井工区，由局经理部直接负责施工生产的管理工作，管段内的工程不实行发包；每个工区计划成立两个隧道作业队，劳动力主要从终南山、乌鞘岭等经理部调入，劳务人员一律实行弹性用工，实行聘用制，根据工期情况灵活确定，主体工程不使用当地劳动力。每个隧道作业队成立开挖、运输、喷锚支护、衬砌、钢筋加工、电工、修理、通风排水共8个工班。随着工程的进展，对人员将进行统筹考虑，动态管理，随时对人员、机具进行调整、做到既能满足施工要求，又尽量减少窝工现象。作业工区各年度劳动力使用计划表见表5。表5作业工区各年度劳动力使用计划表季度项目季度项目开挖运输仰拱初期支护二次衬砌钢筋加工搅拌站电工修理炊事杂勤小计2005年3803224162018642004180682440481632181044422006年122090246070163218104544224096486010016322810463432409648601001632281246344230903850901632281245902007年12209040489016322812458021906436481001632281225283170603648901632281224944120483048901632281224062008年180302030501020286227624020202440820164219430102024208168221103）机械设备配备情况见表6“机械设备配置情况表”及表7“主要试验、质量检测设备配备表”。表6机械设备配置情况表序号名称规格型号产地进场日期数量（台）备注1大型自卸车FV415、15T日本05.6.1526自有2大型自卸车CWB520日本05.6.153自有3大型自卸车3340K进口05.6.208自有4装载机WA380小松05.6.201自有5装载机WA420柳州05.5.305自有6隧道挖装机IT312进口05.6.304自有7仰拱栈桥YFRQ9贵阳05.10.104自有8砼运输车SGW5260、6m3日本05.7.110自有9砼自动计量搅拌站HZS60自动计量拌和、产量60m3/h陕西05.7.103自有10砼拌合站HJZJ35A三环05.6.301自有11砼喷射机器人AL-500、（9-21m3/h）瑞士05.8.14自有12砼输送泵SANYHBT60A、60m3/h贵阳05.8.106自有13砼模板台车整体液压式10m贵阳05.6.306自有14履带式推土机TY220山东05.5.302自有15风动凿岩机YT-28天水05.6.30120自有16风镐G10沈阳05.6.3040自有17锚杆注浆器MZ-1天水05.6.104自有18注浆泵BW320衡阳05.6.302自有19注浆泵YSB-405.6.302自有20柴油发电机组340kw重庆05.5.302自有21发电机SB-W4-40005.6.102自有22发电机IFC6352-4LA405.5.302自有23干式变压器630KVA陕西05.6.102自有24变压器400KVA05.6.104自有25变压器800KVA05.5.3014自有26电动空压机L-22/8、22m3/min柳州16自有27电动空压机VHL-20/905.5.301自有28电动空压机E100005.5.302自有29电动空压机VY-12/7-B05.5.301自有30挖掘机PC200日本05.5.303自有31轴流式风机SDF（C）NO12.51400～2900m3/min天津05.6.204自有32通风机88-105.6.202自有33通风机93-G105.6.201自有34通风机90-105.6.20135砼湿喷机TK-961、6m3/h成都05.7.2016自有36潜孔钻机CLQ15、30kwxx05.8.202自有37插入式振动棒NZ50济南05.7.1020自有38高压水泵100D45×3长沙05.6.204自有39深井泵大于650m扬程上海2自有40清水泵05.6.206自有41污水泵05.6.204自有42简易钻爆平台05.6.254自有43简易喷砼台车05.6.264自有44碎石机Y200L－4遵义05.10.202自有45钢筋弯曲机WJ－40江阴05.6.2510自有46钢筋切断机GQW40C韶关05.6.104自有47钢筋调直机GT4－40江阴05.6.154自有48电焊机BX1-315-2上海05.6.308自有49电焊机DX-40005.6.303自有50电焊机DX-25005.6.203自有51洒水车WX5101GSSE、8000L徐州05.7.302自有52汽车吊QY25、25T长沙05.5.302自有53工程指挥车A1608自有表7主要试验、质量检测设备配备表序号名称规格型号产地现状数量（台）备注1超前地质探测预报系统TSP203瑞士良好1自有2地质雷达PULSEEKKO、100MHZ加拿大良好1自有3超前水平地质钻机XU-300-2A重庆良好2自有4路基、圬工及桩基质量检测设备超声波南京良好1自有5超前探水仪红外式HY303唐山良好1自有6压力试验机200C-12000kN无锡良好1自有7万能材料试验机WE-1001000kN上海良好1自有8混凝土抗渗仪HS400-6Mpa无锡良好2自有9砂子标准筛圆孔无锡良好1自有10石子标准筛圆孔无锡良好1自有11振动筛6611型无锡良好1自有12电烘干箱CS101-20-300度无锡良好2自有13抗渗试模185×75×50无锡良好12自有14混凝土试模150×150×150无锡良好25自有15砂浆试模7.07×7.07×7.07无锡良好10自有16混凝土块标准养护箱20B恒温制作无锡良好2自有17混凝土回弹仪HT225无锡良好1自有18砂浆回弹仪HT75无锡良好1自有19混凝土贯入阻力仪YG-80无锡良好1自有20电动击实仪DTS-Ⅱ无锡良好1自有21净浆标准稠度测定仪HJ-84无锡良好1自有22电动振动台ZN50无锡良好1自有23水泥净浆搅拌机NTB-50河北良好1自有24雷氏夹无锡良好15自有25量水器最小刻度0.1mL精度1%浙江良好6自有26标准养护箱MYX湿度大于90%无锡良好2自有27雷氏夹膨胀值测定仪标尺最小刻度1mm无锡良好3自有28强制性搅拌机JDY350陕西良好1自有29锚杆拉拨仪TYL-Ⅲ北京良好2自有30砂浆稠度测定仪SC-45无锡良好1自有31台秤TGT-100无锡良好1自有32案秤AGT-10浙江良好1自有33细筛圆孔无锡良好1自有34洗筛圆孔无锡良好1自有35频率计无锡良好20自有36架盘天平HC.TP12A50湖南良好2自有37架盘天平HC.TP12A20湖南良好2自有38机械天平TG628A湖南良好3自有39煮沸箱HJ-84陕西良好2自有40混凝土坍落筒北京良好4自有41饱和器江苏良好4自有42压样器无锡良好8自有43密度测定仪天津良好3自有44抽气机沈阳良好1自有45周边位移计SWJⅡ北京良好2自有46水平仪DS1北京良好2自有47多点位移计、传感器及接收仪CBS-3型电感接收仪，LVDT传感器江苏良好5自有48钢筋应力计及接收仪传感器FLJ40频率仪SS-2无锡良好2自有49压力盒及接收仪压力盒G124-N频率仪JHK-1无锡良好2自有50压力盒及接收仪电阻式BHR-4，电阻应变仪YJS-14北京良好2自有51土壤自动击实仪DTD-2φ50.8mm昆明良好1自有52重型击实仪BKJ-III昆明良好1自有53EVD测试仪LFG德国良好1自有54灌砂筒φ150JTJ051-93标准沧州良好1自有55砂子漏斗JTJ051-93标准沧州良好1自有56弯沉仪昆明良好1自有57土工标准筛φ20000.074～6.0mm沧州良好1自有58土壤分析筛62000～10Kg沧州良好1自有59K30荷载板试验仪绍兴良好1自有60游标式塑限仪LP-100100g绍兴良好1自有61含水量快速测定仪JTJ051-93标准昆明良好1自有62GPS全球卫星定位系统Z-Surveyor（ASHIECH）美国良好1自有63全站仪（含断面仪）Tcrm1101、LAICA瑞士良好2自有64光电经纬仪WIKD（T2）瑞士良好2自有65精密水准仪WIKD（NA2）瑞士良好3自有66普通水准仪DZS3-1（北光）北京良好3自有67激光导向仪GZY-3（欧赛迪）西安良好6自有68隧道限界检测仪BJSD-2北京良好2自有八、隧道总体施工方案本隧道分两个工区施工，其中出口工区负责左线DK94+200至隧道出口、右线DK94+051至隧道出口的施工任务；9#斜井工区负责左线DK94+200~DK91+650（本标段起点）、右线DK94+051~DK91+650段的施工任务。具体施工方案布置见“图5出口工区施工方案示意图”及“图69#斜井工区施工方案示意图”所示。明洞范围明洞范围②⑦⑤④②③①⑥DK96+465DK96+500DK96+580DK96+560横通道DK96+571DK97+119左线洞口里程DK97+094右线洞口里程右线洞口里程图5出口工区施工方案示意图图5出口工区施工方案示意图④④DK91+6509#0石家庄太原横通道DK94+051图69#斜井工区图69#斜井工区施工方案示意图注：表示主攻方向表示非主攻方向1、出口工区首先从左线DK96+465~+500明洞段进洞向进出口方向同时施工，其中DK96+465~DK94+200段为主攻方向；然后通过DK96+571横通道进入右洞施工（进出口方向同时进行），段为主攻方向。2、9#斜井工区9#斜井工区是本标段隧道工期重点控制对象，要尽早安排9#斜井施工，当斜井施工完毕后，首先进入左线向隧道进口方向施工（主功方向）。由于左右线DK94+200~DK91+650段地质情况非常复杂，存在角砾状泥灰岩(膏溶角砾岩)、断层破碎带等不良地质情况，围岩类别等级低；施工中可能出现围岩失稳、突然涌水涌泥、岩溶等地质现象。以上原因导致该工区不确定因素增多，施工进度缓慢，且左线DK94+200~DK91+650段为独头掘进，只有一个工作面，施工难度大，因此要加大左线投入，使左线进度尽最大能力超前右线，为右线关键线路创造更多的工作面，缓解右线的施工压力，改善隧道的通风排烟状况，同时起到超前地质预报的作用。当左线施工至DK94+021里程处时，便可通过DK94+051横通道进入右线向进口方向施工。九、施工方法1、洞口施工隧道出口洞门缓冲结构段长14m采用明挖法施工。岩石开挖采取浅孔小台阶爆破，边仰坡开挖采用预留光爆层施工，由于洞口岩石较破碎，爆破后自稳性较差，要根据设计要求及相关规范规定进行必要的加固，以确保施工安全。缓冲结构设计为喇叭形，形状不规则，对立模要求较高，为确保结构的整体性，要求14m长的缓冲结构物一次性整体浇注，故对支撑和模板要专门设计，既要保证支撑刚度和强度，又要保证模板圆滑平顺，拟在2006年春季施工，混凝土浇筑后12h内开始养护，待混凝土强度达到8MPa后拆除模板和支撑。2、明洞施工本管段左线DK97+050~+080、DK96+970~+990及DK96+465~+580段长165m设计为Ⅴ级围岩路堑式明洞。明洞采用风镐、挖掘机分段分层开挖，遇到岩石后采取局部松动爆破，开挖完成后，及时对边仰坡施作喷锚支护。明洞衬砌采用简易衬砌台车，墙、拱要整体浇注，泵送入模，同时要加强混凝土的养生工作。明洞的防排水施工要与暗洞的排水沟、洞顶截排水设施统筹考虑，以确保整个隧道排水系统的完善性。3、隧道开挖隧道正洞Ⅱ级、Ⅲ级围岩采用全断面法施工，每个掌子面配备一台简易凿岩台车及若干支架式风钻钻眼爆破；采用光面爆破、预裂爆破及微差减振爆破技术，施工过程中根据围岩情况及时调整钻爆参数，使爆破效果达到最佳。Ⅳ级围岩采用正台阶法施工，Ⅴ级围岩采用短台阶法施工，配备简易钻爆台车，采用支架式风钻钻眼爆破或风镐开挖。仰拱开挖采用支架式风钻钻眼爆破，人工配合清底，以确保仰拱底部形状满足设计要求。9＃斜井Ⅱ级、Ⅳ级围岩采用全断面法施工，Ⅴ级围岩采用台阶法施工。1）隧道施工超前地质预测预报（1）超前地质预报内容不良地质预报及灾害地质预报：预报施工掘进面前方一定范围内有无突水、突泥塌方、有害气体等灾害地质，并查明范围、规模、性质等；岩溶的的位置、规模及其性质，提出施工措施意见。水文地质预报：预报洞内含水构造的位置、规模及其性质，并评价施工开挖对环境水文地质的影响。断层及其破碎带的预报：断层及断层影响带的位置、规模及其性质；软弱夹层的位置、规模及其性质；主要预报断层的位置、宽度、产状、性质等情况，提出相应对应措施。围岩稳定性及其类别的预报：预报开挖面前方的围岩稳定性，与设计比较，不同岩性、围岩级别变化界面的位置，为调整支护类型和二次衬砌时间提供依据。（2）施工期拟采用的地质超前预报系统拟采用的主要预报系统见“图7超前地质预报模式”。地质资料数据采集系统：除用传统的地质法外，并使用数码相机、摄影等工程地质数据采集和编录系统，对施工工作面已揭露的洞室地质资料数据进行采集编录。图图7超前地质预报模式隧道围岩物物探方法钻探方法传统地质方法地质雷达TSP203预报系统原始资料掌子面素描地质分析钻速岩芯地质超前预报红外线探测仪①、有孔探测法：长距离超前预报（>100m）：用TSP-203地质预报仪实施；短距离超前预报（<50m）：用XU-300-2A地质钻机钻深孔取芯探测实施。②、无孔探测法：以PulseEkko100型地质雷达为主，用于中短距离（＜50m）超前预报；以上方法各有侧重，又互相印证，以TSP203地质预报系统、地质雷达为主，传统地质和钻探法为辅。③、资料处理系统：对编录和探测资料快速整理。④、超前预报系统：对超前探测处理的资料与原有地质资料进行对比分析，迅速、准确作出判断并反馈，及时预报可能出现的地质现象（与原设计资料是否相符或有不良地质现象的地段、部位），指导施工。⑤、物理探测法根据我公司现有探测设备地质雷达和TSP203超前地质预报系统，对特殊地质地段，采用地质雷达及TSP203进行探测，判断开挖面前方一定范围内的地质变化情况。⑥、超前地质钻探对重点怀疑地段，采用XU-300-2A地质钻机钻孔。根据岩芯和钻进过程中的岩粉、钻速和水质情况，判断前方水文、地质条件；取岩芯，并利用岩芯作式样进行试验，对钻进的地质状态进行判断；钻速测试，根据钻机在岩石中的钻进速度和岩石特性之间的关系来判断。在隧洞开挖正面布置钻孔，根据钻孔深度，可探测前方30～75m范围内的地质情况。超前地质钻探方法：钻孔布置一般布置1~2个超前钻孔，位置位于断面上半部中间。钻孔方法：水平超前钻孔平行于隧洞轴线。当隧洞某一侧地质条件十分恶劣或有预灌浆要求时，钻孔方位可以有适当偏角。钻孔长度：根据现有机具和钻孔经验，钻孔深度取30-75m。对水平钻的要求是：（1）钻速快；（2）钻探深度大，以减少钻机的装卸和搬运时间；但同时在施工中要控制实际钻孔深度，避免如重力、弯曲和破碎岩层中的卡钻等；（3）钻孔弯曲小，尽量不要超出隧洞的开挖范围；（4）钻孔时应选择技术熟练，责任心强的司机、司钻工操作。⑦、传统地质法即工程地质法，根据设计地质资料结合实际地质素描，进行初步的地质分析，最后可作为地质雷达或TSP203预报资料和超前钻的补充分析资料、弥补超前钻和物探预报方法存在的局限。进行地质素描前，收集了隧道前期的勘察设计地质资料，初步了解了区域地质和附近大地构造单元及其特征，以及工程范围内的地层岩性、地质构造、围岩类别、地下水发育特征等等。在隧道施工地质预报中加强传统的地质方法，既要掌握原始地质资料，又要根据开挖的实际情况修正和补充原始地质资料，采取由表及里、由浅入深、由面到体进行地下水量测、监测，断层、岩溶地段地表径流、泉水长期观测、塌陷调查，以分析、预测地下水发育规律和洞内涌水规律；开挖面的地质观测、素描；着重岩体结构面性质、特征、组合形式及地下水状态观测。通过观测、素描、地质作图，最后跟地质钻探法、地质雷达法、TSP地质超前预报系统结合预测、分析、判断开挖面前方近距离地质构造。地质素描的具体内容主要包括以下几个方面:岩性：岩性是最基本的地质资料，在地质素描上应说明岩石名称、颜色、结构、构造、矿物成分和风化程度、坚硬程度，各类岩脉也应对其岩性、出露位置、宽度、接触关系、破碎情况和风化程度进行描述。构造：工程岩体的地质构造复杂程度、岩体完整程度和结构特征对隧道围岩的稳定影响很大。对工程岩体范围内出现的断层、节理、裂隙等重点进行地质素描，断层应对其位置、产状、性质、破碎特性、破碎宽度及构造类型进行一一观测和描述，对节理裂隙,特别是那些贯通性节理的产状密度、延伸情况、节理面性状等也要仔细量测和统计。地下水：地下水的存在和活动是导致施工中隧道围岩变形破坏的重要地质因素，对岩体含水状态、出水状态(无水、滴水、滴水成浅、边墙流淌、含泥砂情况)、出水位置、水量、水压、水温、水质等作描述。围岩变形破坏情况：对发生坍方、掉块、岩爆现象的位置、性质、形态、规模详细记录，必要时附上工程处理措施。根据地质素描的要求和现场条件，尽量在每一炮通风之后紧跟着就做地质素描图，包括掌子面素描图、隧道边墙素描图。为避免岩体暴露过长，受污蚀空气的侵蚀和粉尘的覆盖，最好在现场一次观察做好记录，对地质素描图标注名称、比例尺寸、里程位置，达到图文并茂。⑧、超前探水预测预报采用HY－303防爆红外线探测仪进行超前防水预测预报，红外探水见“图8红外探水仪示意图”所示。图图8红外探水仪示意图HY－303防爆红外线探测仪的主要应用范围：了解掘进前方20－30米范围内是否存在含水断层和溶洞、是否存在含水破碎带。每作一次防水超前探测预报需15分钟。向隧道上方探测掘进时未见到的含水构造。向隧道下方探测了解底板下方是否存在空洞、是否存在含水岩溶构造、承压水是否以潜在形势向上运移。向两壁外侧探测了解两壁外侧是否存在隐伏水体、是否存在与隧道走向成小角度斜交的断层、是否存在溶洞。（3）各种预报手段的选择和结合长期超前地质预报的方法和技术手段主要采用TSP203和传统地质法之一（地面地质调查超前预报），预报的距离可达掌子面前方100m~200m甚至更远的不良地质的性质、位置、规模等，它的目标是为开挖指明工作面前方概略的地质轮廓，使施工决策者对不良地质和围岩级别的变化做好思想准备，做到心中有数，并在施工中对围岩异常区段小心谨慎，对正常区段放心大胆开挖，最终达到快速掘进的目的，长期超前地质预报探测周期视其预报的实际距离进行，后一次预报与前次预报在空间上保持有一重叠部分。短期超前地质预报又称跟踪预报，或称跟踪地质工作，它是在长期超前地质预报的基础上进一步开展的预报工作，主要方法采用地质雷达预测法、掌子面地质编录法和超前钻探法，预报的距离一般可达掌子面前方15~30m，由于是在长期超前预报的基础上进行的，所以其主要任务是结合长期超前地质预报成果，更准确地预报工作面前方15~30m范围内可能出现的不良地质情况。一般情况下，为了保障超前地质预报的质量，在采用的方法和技术手段上要做到以下原则：长期和短期超前地质预报兼而有之，搭配进行。长期预报范围应当不间断、连续进行，短期预报可以只在重点地段、或对长期预报结果显示可能存在不良地质地段进行，也可以连续进行。不论长期预报还是短期预报，都应采用两种或三种方法进行综合性超前地质预报。（4）地质预报实施与预报结果处理根据隧道施工超前地质预测预报要求，局指拟组建隧道施工地质预报室，全面负责隧道施工超前地质预测预报工作。根据标段隧道施工段地质条件、施工组织方案和现有预报手段，按照地质复杂程度有的放矢、重点突出，主要在正洞全面开展施工地质预报工作。地质超前预报工作作为施工工序的组成部分之一，纳入开挖工序的循环时间之中。在整个施工段（正洞）范围，由各施工项目队负责各自施工里程内全过程的传统地质工作，即地质素描，在隧道开挖暴露后，按照统一标准和格式详细、及时记录洞身范围的地质情况，并按一定的时间和要求向项目经理部提供记录资料，最后汇总作为工程竣工文件的组成部分。根据勘测设计资料提供的正洞特殊复杂地段，包括接触关系复杂的岩带、断层破碎带、节理密集带、富水带等地段除开展上述工作外，必须提前50~100m采用TSP203地质预报系统进行预报、临近可能存在的不良地质体时采用PulseEKKO地质雷达进行超前加强探测预报，当遇到特殊情况时，可根据实际加密、加强预报，在地质条件特殊复杂，可能发生突泥、突水等地质灾害的段落，常规方法无法准确预测的情况下，必要时可进行水平钻探超前地质预报，或采用其他水平超前探测方法（如风枪钻或锚杆水平钻等无芯探测方法）进行钻探预报。地质预报时间要根据隧道复杂地质分布情况、掘进工作面与不良地质相对位置等条件，在不影响施工进度前提下随时开展预报工作，直到本单位隧道开挖任务的完成。不论长期还是短期预报，根据预测结果，除了及时向施工技术负责人提交施工地质灾害监测预报，施工方法和施工技术建议外，还应及时对前方预报区段在开挖暴露后的实际地质情况进行记录，并与预报的地质结果进行对比、找出差异，分析成功与失败经验，改进工作，不断积累经验，努力提高预报水平。（5）超前地质预测预报周期在Ⅱ、Ⅲ级围岩中，TSP-203预报长度可达到250m以上，可每月预报一次，日常施工以地质素描为主，并加强对围岩观察，一旦发现软弱夹层，采用地质雷达探测前方20m围岩情况，如有疑问，利用超前水平钻机钻孔取芯，确认开挖面前方地质。2）正洞Ⅴ级围岩短台阶法开挖施工隧道正洞Ⅴ级围岩采用短台阶法开挖作业，以挖掘机、风镐为主要开挖手段，当局部岩石较硬时，可采取小药量爆破。施工时，上台阶超前3～5m（视围岩情况确定），既保证足够的作业空间，又有利于上台阶出碴。上台阶开挖前采用Φ42超前小导管预注浆支护，开挖后立即进行初喷砼、安设中空注浆锚杆、挂网、架立钢架和施作临时仰拱、锁脚锚杆、复喷等工序；待上半断面封闭成环后，再进行下台阶的开挖及支护施工。Ⅴ级围岩开挖作业循环时间见“表8Ⅴ级围岩台阶法开挖作业循环时间表”。开挖、支护顺序见“图9Ⅴ、Ⅳ级围岩正台阶开挖、支护作业循环图”。Ⅴ级围岩每循环计划进尺1.0m，每循环时间720min，每天可完成2个循环。3）正洞Ⅳ级围岩台阶法开挖施工Ⅳ级围岩采用台阶法开挖，爆破器材选用乳胶炸药、塑料导爆管非电起爆系统，采取毫秒微差有序起爆。上台阶周边眼采用Φ25mm小直径药卷，光面爆破，其它炮眼采用Φ32mm（长200mm，190g／卷）药卷；下台阶周边眼采用Φ25mm（长200mm，90g／卷）药卷，预裂爆破，其它炮眼采用Φ32mm药卷。Ⅳ级围岩上下台阶爆破炮眼布置及装药结构见“图10各级围岩炮眼布置及装药结构图”，药量分配见“表9IV级围岩正台阶开挖光面、预裂爆破装药参数表”。主要经济技术指标见“表10Ⅳ级围岩上台阶光面爆破主要经济技术指标”、“表11Ⅳ级围岩下台阶预裂爆破主要经济技术指标。表8Ⅴ级围岩台阶法开挖作业循环时间表作业名称作业时间总循环时间720min90180270360450540630720测量布眼30机械开挖上、下台阶钻眼120装药连线30爆破撤离30通风30清理撬挖地质素描（超前预报）30装碴运输初喷砼（埋设量测元件）240挂网、喷砼、架立钢架监控量测210（1）施工顺序隧道正洞Ⅳ级围岩采用正台阶法开挖，上下台阶同步钻爆，采用YT28风钻钻眼，光面爆破，爆破后立即初喷砼、并及时安设HCB25N组合式中空注浆锚杆、挂网。Ⅳ级围岩各工序施工顺序见“图9Ⅴ、Ⅳ级围岩正台阶开挖、支护作业循环图”。（2）爆破设计炮眼深度：掏槽眼眼深2.7m，其它炮眼深2.6m，计划循环进尺2.5m，起爆方式为孔内微差起爆，循环作业时间见“表12Ⅳ级围岩台阶法开挖作业循环时间表”。周边眼采用Φ25mm小直径药卷间隔装药，其它炮眼采用Φ32mm药卷连续装药。图9图9Ⅴ、Ⅳ级围岩正台阶开挖、支护作业循环图图10各级围岩炮眼布置及装药结构图图10各级围岩炮眼布置及装药结构图表9IV级围岩正台阶开挖光面、预裂爆破装药参数表序号炮眼分类炮眼数（个）雷管段数（段）炮眼长度（m）炮眼装药量每孔药卷数（卷/孔）单孔装药量（kg）合计药量（kg）上台阶（光面爆破）1周边眼33152.67.00.6320．792内圈眼24132.65.00.9522.83辅助眼125112.65.00.9522.84辅助眼21492.67.01.3318.625掏槽眼141、3、4、5、6、72.78.01.5221.28622.7//07底板眼15152.68.01.5222.88合计=SUM(ABOVE)127=SUM(ABOVE)128.3下台阶（预裂爆破）9周边眼1432.65.00.456.310掘进眼1052.65.00.959.511掘进眼1172.65.00.9510.4512二抬眼1292.65.00.9511.413底板眼18112.67.01.3323.9414合计=SUM(ABOVE)65=SUM(ABOVE)61.59表10Ⅳ级围岩上台阶光面爆破主要经济技术指标序号项目单位数量1开挖断面积m256.12预计每循环进尺m2.53每循环爆破石方m3140.34炮眼总数个1275钻孔总长度m331.86雷管用量发1257炸药用量kg=SUM(ABOVE)128.38比钻眼数个/m22.269比钻眼量m/m32.36510比装药量kg/m30.9111单位体积岩体耗雷管量发/m30.89112预计炮眼利用率%96.2表11Ⅳ级围岩下台阶预裂爆破主要经济技术指标序号项目单位数量1开挖断面积m230.42预计每循环进尺m2.53每循环爆破石方m376.04炮眼总数个65.05钻孔总长度m169.06雷管用量发65.07炸药用量kg61.598比钻眼数个/m22.149比钻眼量m/m32.2210比装药量kg/m30.8111单位体积岩体耗雷管量发/m30.85512预计炮眼利用率%96.2表12Ⅳ级围岩台阶法开挖作业循环时间表作业名称作业时间总循环时间1200min9018027036045054063072081090099010801200测量布眼40上、下台阶钻眼240装药连线60爆破撤离30通风30清理撬挖地质素描（超前预报）120初喷砼、装碴运输（埋设量测元件）330挂网、喷砼监控量测光爆效果评价3504）正洞Ⅱ、Ⅲ级围岩全断面开挖施工Ⅱ、Ⅲ级围岩采用简易台车全断面开挖，采用光面爆破，开挖后及时施工初期支护。Ⅲ级围岩仰拱部分与洞身一次开挖成型，为便于汽车行驶，开挖后用石碴对仰拱部分进行回填。各工序施工顺序见“图11Ⅱ、Ⅲ级围岩全断面法开挖、支护作业循环图”。（1）爆破设计爆破器材选用乳胶炸药、塑料导爆管非电起爆系统，毫秒微差有序起爆。采用双中空直眼掏槽。炮眼深度：掏槽眼眼深2.7m，其它炮眼深2.6m，计划循环进尺2.5m，起爆方式为孔内微差起爆。周边眼采用Φ25mm小直径药卷间隔装药，其它炮眼采用Φ32mm药卷连续装药。根据设计断面、工序及机械配备情况，综合分析施工中每道工序的先后顺序及所需时间，每循环进尺2.5m，用时20小时，月进尺可完成90m。循环作业时间见“表13Ⅱ级围岩全断面开挖作业循环时间表”、“表14Ⅲ级围岩全断面开挖作业循环时间表”，药量分配见“表15Ⅱ、Ⅲ级围岩全断面光面爆破装药参数表”、“表16Ⅱ、Ⅲ级围岩全断面光面爆破主要经济技术指标“。图11Ⅱ、Ⅲ级围岩全断面法开挖、支护作业循环图图11Ⅱ、Ⅲ级围岩全断面法开挖、支护作业循环图表13Ⅱ级围岩全断面开挖作业循环时间表作业名称作业时间总循环时间840min90180270360450540630720810900进台车30测量布眼、地质素描（超前预报）50钻眼200装药连线90爆破撤离30通风30清理撬挖50装碴运输、初喷（埋设量测元件）160挂网、喷砼监控量测光爆效果评价200表14Ⅲ级围岩全断面开挖作业循环时间表作业名称作业时间总循环时间1080min901802703604505406307208109009901080进台车30测量布眼、地质素描（超前预报）50钻眼200装药连线90爆破撤离30通风30清理撬挖90装碴运输（埋设量测元件）250挂网、喷砼监控量测光爆效果评价310表15Ⅱ、Ⅲ级围岩全断面光面爆破装药参数表序号炮眼分类炮眼数（个）雷管段数（段）炮眼长度（m）炮眼装药量每孔药卷数（卷/孔）单孔装药量（kg）合计药量（kg）1周边眼43173.210.00.9038．72内圈眼32153.29.01.7154．723辅助眼28133.27.02．158．8418113.27.02．137．85扩槽眼993.27.02.118．96掏槽眼213.310.03.067123、4、5、6、73.310.03．03682/3.3//09扩槽眼283.27.02.14．210二抬眼10153.27.02.12111底板眼19193.27.02.139．912合计=SUM(ABOVE)177316．02表16Ⅱ、Ⅲ级围岩全断面光面爆破主要经济技术指标序号项目单位数量1开挖断面积m278.882预计每循环进尺m3.03每循环爆破石方m3236．644炮眼总数个1775钻孔总长度m5686雷管用量发1757炸药用量kg316．028比钻眼数个/m22.249比钻眼量m/m32．410比装药量kg/m31.3411单位体积岩体耗雷管量发/m30.7412预计炮眼利用率%93．84、隧道支护1）超前小导管预注浆在上部弧形导坑开挖前，先用喷射砼将开挖面和5m范围内的坑道封闭，然后沿开挖轮廓周边施作带孔小导管，并通过小导管向围岩注浆，与坑道周围形成一定厚度的加固圈，然后在加固圈的保护下进行开挖等作业。超前小导管施工工艺流程图见“图12超前小导管施工工艺流程”所示。开挖周边放样布孔开挖周边放样布孔钻孔清孔插入小导管小导管加工封闭掌子面、注浆钻孔注浆车准备隧道开挖图12超前小导管施工工艺流程小导管采用Φ42热轧钢管，长3.5ｍ，环向间距每米3根，纵向每2榀格栅打一环，施工外插角10°～15°，小导管搭接长1.5ｍ。在结构件加工工厂制作，前端做成尖锥形，除尾部30～50cm不布眼作为止浆段，其余均在管壁上每隔15cm交错钻眼，眼孔直径8mm，见图5.5.1-2。钻孔注浆采用自制的钻孔注浆车施工，采用YT-28凿岩机钻孔，钻头采用Φ50大钻头。将小导管插入钻孔内，外露20cm，外露端支撑于开挖面后方的钢拱架上，与钢拱架共同组成支护体系。注浆设备采用KBY-50/70注浆泵注浆，采用双液水泥—水玻璃浆注浆或水泥浆。双液水泥—水玻璃的体积比1：0.6，水泥浆水灰比(重量比)1：1。水玻璃的玻美度ｅ’40，缓凝剂掺量为2%～2.5%。注浆压力一般为0.8MPａ，实际施工中根据现场实验确定较合理的注浆参数，见“图13注浆工艺流程图”、“图14钢花管示意图”。图13注浆工艺流程图水泥水搅拌机水泥图13注浆工艺流程图水泥水搅拌机水泥浆池水玻璃注浆泵15cm图14钢花管示意图高压阀孔口阀φ42无缝钢管止浆塞注浆管注浆孔2）隧道初期支护（1）锚杆施工锚杆材料的品种应符合设计要求，并应进行以下检验：外观质量检验：杆体直径要均匀、一致，无严重锈蚀、弯折。抗拉强度试验应满足工程要求。加工后的锚杆的杆体尺寸应符合设计要求，车丝部分无偏心，有焊接件时焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷。锚杆使用前，应在现场进行工艺、力学试验。①、Φ22砂浆锚杆施工砂浆锚杆施工工艺流程为：钻孔→清孔→注浆→插入杆体。锚杆预先在洞外按设计要求加工制作，施工时锚杆钻孔位置及孔深必须精确，锚杆要除去油污、铁锈和杂质。用高压风清除孔内岩屑，用注浆泵将水泥砂浆注入孔内，然后将加工好的杆体插入孔内，并将锚杆与钢筋网焊为整体。上仰孔若采用注浆器压注锚固砂浆时应设止浆塞和排气管。待孔内砂浆终凝后按规范要求抽样进行锚杆抗拔试验。宜采用中粗砂，粒径不大于2.5毫米，使用前应过筛；砂浆配合比：水泥比砂宜为1：1～1：2(重量比)，水灰比宜为0.38～0.45。②、HCB25N组合式中空注浆锚杆HCB25N组合式中空注浆锚杆由中空锚杆体、硬质塑料锚头、止浆塞、垫板和螺母组成。中空注浆锚杆采用风钻钻孔，将锚杆用风钻顶入。用TBW系列注浆泵(1.5～5MPa)压注水泥砂浆,注浆压力0.5～1.0Mpa。上仰孔应设止浆塞和排气管。中空注浆锚杆施工工艺流程见“图15中空注浆锚杆施工工艺流程图”所示。施工准备施工准备封闭开挖面钻孔打入锚杆注浆开挖下一循环拌制浆液图15中空注浆锚杆施工工艺流程图③、EX27N涨壳式预应力注浆锚杆预应力注浆锚杆采用精轧螺纹钢为杆体，强度高，可用连接套接长。注浆方法同上，锚固砂浆终凝后，加垫板、螺母，用扭力扳手施加预应力。用于大吨位预应力锚固时，杆体分为锚固段和张拉段，中间用止浆塞分开，锚固段浆体达到强度后，用专用千斤顶施加预应力。EX27N涨壳式预应力注浆锚杆由中空锚杆体、自进钻头、连接套、对中器、止浆塞、自由段PE套管、自由端钢管套、垫板和螺母组成。主要应用于破碎岩层、松散土层等软弱围岩中的永久系统支护。注浆材料：

A、锚固浆采用标号C30以上无收缩早强水泥浆，W/C=0.3～0.5,抗压强度1d为标号的20～30%；3d为标号的50～60%;7d为标号的70～80%，浆液配制以及添加剂选用通过配合比试验确定。

B、在破碎岩层、松散土层等软弱围岩中的固结浆液采用标号C20以上早强水泥浆，W/C约为0.7。自进钻孔中应用固结浆液,不宜用水。施工工艺：预应力胀壳式注浆锚杆，锚杆直径27mm。其主要技术性能参数见“表17EX27N胀壳式预应力注浆锚杆技术性能参数”。表17EX27N胀壳式预应力注浆锚杆技术性能参数规格最大预应力（KN）锚头直径（mm）锚杆体EX27N≥24036R27/6-A施工方法及具体要求如下：①、钻孔：A.钻孔采用TXU-75锚杆钻机,钻头直径42mm。B.钻锚杆孔前，应根据设计要求和围岩情况，定出孔位，做出标记。C.预应力锚杆孔距的偏差不得大于200mm。D.钻孔的孔深不得比设计值大200mm，同时保证锚杆外露端一定长度，以便于安装抗拔仪进行张拉。②锚杆安装及张拉施工及要求：A.锚杆施工前对围岩表面先喷射4cm厚砼层，再定位锚杆位置，进行钻孔，锚杆安装及张拉、注浆；B.锚杆表面不应有污物、铁锈和其它有害物质，并严格按设计尺寸下料；C.锚杆体在安装前应妥善保护，以免腐蚀和机械损伤；D.钻孔成形后将孔内积水和岩粉吹洗干净，将安装有涨壳锚头的杆体直接插入成孔至底部；E.锚杆安装必须使锚头打开，用力顶紧杆体，保证锚头顶端与孔底部紧贴并左旋锚杆体直至旋紧后，再安装止浆塞、垫板和张拉螺母和抗拔仪，正式张拉前应取20%的设计张拉荷载对其预张拉1～2次，然后开启油泵缓慢分级加压，同时记下压力表压强读数和以直尺测定抗拔仪千斤顶伸长值。F.垫板面应与锚杆孔轴线垂直；G.注浆前应检查止浆塞是否完好。③、锚杆注浆施工及要求：A.采用型号为MZ-1锚杆注浆器注浆。B.锚杆注浆（a）将注浆泵推入现场，按设计配合比搅拌好浆液，并将其倒入注浆泵中；（b）开动注浆泵，浆液注入锚孔中，直至锚杆尾端流出浆液且注浆压力达到设计要求。C.注浆施工要求（a）注浆料采用水泥砂浆，其水灰比为0.45～0.5，灰砂比为1：1，注浆终压为1～2MPa，压力稳定时间为1～5min；（b）注浆必须注满锚杆，充满裂隙，使浆液包裹好预应力锚杆杆体，防止杆体锈蚀使锚杆失效；（c）注浆后，浆体强度未达到设计要求前，不得扰动预应力锚杆；（d）锚杆杆体露出岩面长度不得大于喷射砼的厚度；（e）锚杆张拉后预应力值需达到50KN。（f）灌浆材料达到设计强度时方可切除外露端。④、预应力锚杆施工工艺流程：预应力锚杆施工工艺流程见“图16预应力注浆锚杆施工工艺流程”。围岩面开挖围岩面开挖初喷砼定位锚杆钻孔位置锚杆钻孔清孔安装及张拉锚杆锚杆注浆复喷砼图16预应力注浆锚杆施工工艺流程⑤、预应力锚杆验收标准：A.预应力锚杆的验收试验应遵守下列规定:（a）验收试验锚杆数量不少于锚杆总数的5%，且不得少于3根；（b）验收试验应分级加荷起始荷载宜为锚杆拉力设计值的30%，分级加荷值分别为拉力设计值的0.5、0.75、1.0、1.2、1.33和1.5倍但最大试验荷载不能大于杆体承载力标准值的0.8倍；（c）验收试验中当荷载每增加一级均应稳定5～10min记录位移读数，最后一级试验荷载应维持10min，如果在1～10min内位移量超过1.0mm则该级荷载应再维持50min，并在15、20、25、30、45、和60min时记录其位移量；（d）验收试验中，从50%拉力设计值到最大试验荷载之间所测得的总位移量，应当超过该荷载范围自由段长度预应力筋理论弹性伸长值的80%，且小于自由段长度与1/2锚固段长度之和的预应力筋的理论弹性伸长值；（e）最后一级荷载作用下的位移观测期内，锚头位移稳定或2h蠕变量不大于2.0mm。B、预应力锚杆主要机械设备“表18锚杆施工主要机械设备表”。表18锚杆施工主要机械设备表名称规格型号数量1锚杆钻机TXU-7582抗拔仪13注浆泵BW32024锚杆注浆器MZ-12破碎岩层的锚杆施工：应使用十字钻，边钻边注固结浆液采用高压(大于10MPa)注浆，锚杆钻至设计深度后到位，再注锚固浆液。注浆设备：一般岩石锚杆注浆泵压力不小于5MPa。（2）钢筋网安设挂钢筋网在砂浆锚杆施作后安设，钢筋类型及网格间距按设计要求施作。钢筋网随被支护岩体的实际起伏状铺设，并在初喷混凝土后进行，与被支护岩面间隙约3cm，钢筋网与钢筋网连接处、钢筋网与锚杆连接处点焊在一起，使钢筋网在喷射时不易晃动。钢筋网在加工厂加工成片，在洞内再焊接起来形成整体。（3）钢架施工格栅钢架在洞外按设计加工成型，工字钢架采用冷弯机冷弯加工。洞内安装在初喷砼之后进行，与定位筋焊接。钢架间设纵向连接筋，钢架间以喷砼填平。钢架拱脚必须放在牢固的基础上，架立时垂直隧道中线，当钢架和围岩之间间隙过大时设置砼垫块，用喷砼喷填。为防止钢架喷砼不密实，可预埋注浆管，在挂防水板之前进行回填注浆。（4）喷射掺硅粉微纤维混凝土一般的喷射混凝土密实度较差，强度低，在围岩变形过程中容易产生大量裂缝，因而其抗渗性也较差，所以工程中通常不考虑喷射混凝土的抗渗性。为确保xx隧道的施工质量，真正做到不渗不漏不裂，首先应该把好喷射混凝土的质量关。拟在喷射微纤维混凝土中添加硅粉，以提高喷射混凝土的密实度、抗渗能力和强度。硅粉在混凝土中的作用机理：硅粉主要的化学成分为二氧化硅，颗粒很细，主要由小于0.5μm的颗粒组成，约为水泥粒径的1/100。硅粉掺入混凝土中，对水泥石强度和性能的影响主要有三个方面：火山灰效应、微粒充填效应和界面效应。①、火山灰效应运用于混凝土中填充颗粒空隙，提高体积密度和降低孔隙率。同时微硅粉在混凝土中具有火山灰反应，微硅粉水化形成的富硅凝胶，强度高于Ca(OH)2晶体，与水泥水化凝胶C-S-H共同工作。水泥在水化过程中，氢氧化钙浓度不断增加，直至达到饱和状态，并且析出氢氧化钙晶体，在未水化的水泥颗粒及其水化产物周围形成一个半稳定的氢氧化钙薄层，延缓了水泥的进一步水化，由于掺入硅粉，硅粉中大量的活性二氧化硅与溶液中氢氧化钙结合，生成水化硅酸钙，降低溶液中氢氧化钙的浓度，加速水泥的水化过程。②、微粒充填效应硅粉的颗粒可充填在水泥颗粒间的空隙中，使水泥胶体密实，硅粉的二次水化作用，生成新的物质堵塞毛细管通道，使大孔减少，水泥胶体更加密实。③、界面效应水泥胶体与集料的界面是薄弱环节，在外力作用下，界面处首先破坏。掺入硅粉后，在胶体－集料界面生成C－S－H晶体强度高，稳定性好，同时由于硅粉砂浆不泌水，胶体－集料间不存在水膜，胶体－集料粘结力强，因此提高了硅粉混凝土强度。A、配合比（水泥＋硅粉）：砂：石：水＝（351.5＋28.5）：805：715：171其中掺HLS微纤维1kg；硅粉掺7.5％；高效减水剂掺0.6％左右；掺速凝剂2.5～4％。B、所用材料说明水泥：使用普通硅酸盐42.5水泥，可和速凝剂有很好的相容性；砂：选择中粗砂，细度模数大于2.5，砂子中小于0.075mm的颗粒不应超过20％，级配满足表19要求。石：选择卵石，最大粒径为15mm，级配满足表20要求。表19砂的级配范围筛孔尺寸（mm）通过百分数（质量计）筛孔尺寸（mm）通过百分数（质量计）101000.6325～60595～1000.31510～302.580～1000.152～101.2550～85表20卵石的级配范围筛孔尺寸（mm）通过百分数（质量计）筛孔尺寸（mm）通过百分数（质量计）151002.50～101085～1001.250～5510～30微纤维：选择HLS微纤维。硅粉：二氧化硅含量大于85％，三氧化硫含量小于1％，烧失量小于6％，细度小于10％，火山灰活性指数大于85％。速凝剂：喷射混凝土所用速凝剂一般应含有下列可溶盐：碳酸钠、铝酸钠和氢氧化钙，常见的有：红星一型（掺2.5～4％）、711型（掺2.5～3.5％）、782型（掺6～7％）。所采用的速凝剂必须与所用水泥和硅粉相容，应符合下列条件：①初凝在5min以内；②终凝在10min以内；③8h后的强度不小于0.3MPa；④28d强度不低于不加速凝剂的70％。减水剂：使用萘系高效减水剂。C、施工工艺湿喷混凝土采用自动计量拌和站拌和，采用瑞士产机械手配合AL500型混凝土喷射机，湿式喷射作业。锚喷支护喷射混凝土，一般分初喷和复喷二次进行。初喷在开挖（或部分开挖）完成后立即进行，以尽早封闭暴露岩面，防止表层风化剥落。复喷混凝土在锚杆、挂网和钢架安装后进行，尽快形成喷锚支护整体受力，以抑制围岩变形。钢架间用混凝土喷平，并有足够的保护层。微纤维喷射砼作初期支护的施工工艺流程如“图17掺硅粉微纤维喷射砼作初期支护的施工工艺流程图”所示。不合格不合格喷锚工作平台就位岩体表面处理，厚度控制湿喷机开机准备配料拌和测定骨料含水率水微纤维、硅粉粗骨料筛分混合料运输塌落度检验细骨料筛分合格微纤维拌和均匀合格不合格围岩渗水渗水处理喷射砼液体速凝剂无有找平停机图17掺硅粉微纤维喷射砼作初期支护的施工工艺流程图在喷射砼之前，必须用高压水或高压风冲洗岩面。如遇渗水，先堵水或引水后方可进行喷射砼作业。掺微纤维的混凝土对搅拌设备和施工工艺没有什么特殊要求，纤维可按照配比一次性投入，投料次序为水→石子→砂→硅粉→水泥→纤维，用搅拌机搅拌1.5min，，再连续搅拌不小于3min。拌和好的砼在运输途中要防止骨料离析，采用自转动的砼运送罐车运送。在喷射微纤维之前，先素喷一层砼找平，分两次喷到设计厚度。D、围岩渗水处理在喷射混凝土的过程中，对围岩表面有少量渗水的部位，在喷射混凝土混合料中掺入BR—2型防水剂，掺量为水泥质量的3%～4%；在渗水量较大的部位，先找准出水点，钻10～20㎝深集水孔，孔内插入导水管排水，然后在该渗水区域，围绕导水管，由远到近喷射混凝土，最终将水集中于导水管。待喷射混凝土达到其强度的70%左右时，用BR-1型防水剂堵水。5、装碴运输1）装碴运输设备秉着“开挖能力大于施组要求能力，装渣能力大于钻爆能力，运输能力大于装渣能力”的原则，配备合理、先进的装渣、运输设备，达到快速施工的目的。本工程采用无轨装碴运输设备，装碴机选用装载机，出碴采用自卸车(载重15吨)。2）运输组织运输车辆根据出渣需要配置，所有运输道路，按规范铺设，并安排专业养护班组，配足劳动力，按标准要求进行认真维修和养护，使其经常处于良好状态，线路两侧废碴和余料随时清除，保证道路畅通无阻。合理安排施工顺序，出碴时不安排其他运输作业或钻爆作业。6、施工监测及信息化施工1）隧道施工控制测量控制测量包括隧道地表控制测量和洞内导线控制测量，其目的在于保证隧道两相向开挖方向在贯通面的横向和高程贯通误差在规定的限差内，按设计要求正确贯通。其主要工作内容为：隧道地表控制测量，隧道洞口定位，洞内导线控制测量，洞内开挖、支护、衬砌，附属和临时工程的施工放样测量、竣工测量等。控制测量的工作步骤见“图18控制测量工作步骤图”所示。在隧道控制测量中实行公司测量队、项目经理部测量组二级负责制，公司测量队负责隧道的洞外控制测量和洞内控制测量的复核工作，项目经理部测量组负责交接桩、洞内引线、隧道施工测量、竣工测量并参与公司测量队的现场测量工作等。仪器检定交接桩，收集资料控制点检测地表控制测量，洞门放样正洞内导线控制测量施工放样仪器检定交接桩，收集资料控制点检测地表控制测量，洞门放样正洞内导线控制测量施工放样竣工测量测量资料整理汇总参与竣工文件编制贯通测量图18控制测量工作步骤图（1）GPS隧道施工控制测量 GPS控制测量采用Z-Surveyor（ASHIECH）仪器，控制网布置为三角形网连式，可获得较高的精度和良好的可靠性。采用双频GPS接收机。观测过程大致见“图19GPS控制测量过程框图”。天线设置天线设置精确对中、置平、定向量测天线高安置、预热、开机。搜索卫星输入测站信息重新安置观测记录记簿、存储、关机。第二时段观测气象数据观测迁站接收机操作图图19GPS控制测量过程框图（2）地表高程控制测量方法和GPS平面控制测量同时完成，但需进行转换。GPS高程的转换采用几何拟合法进行，其数学模型根据联测高程点的分布、测区地形状况和转换后高程的精度进行选择。在求得GPS网各点的高程数值后，用DS1级水准仪采用附合水准或闭合水准测量方法，按照二等水准测量的要求，将高程引测至洞口附近，并至少布设三个水准点。（3）洞内双导线控制测量沿隧道中线布设成多边形闭合导线环，导线点埋设采用混凝土灌注铁心桩，要布置在施工干扰小，稳固可靠的地方，必要时采取保护措施。使用瑞士LAICA全站仪，按照二等导线测量的精度要求，进行洞内导线的控制测量。根据xx隧道实际情况，为保证隧道施工的精度，正洞隧道可以先布设成单导线，然后根据隧道掘进长度的需要布设成导线环。两隧道的导线通过横通道形成闭合环，进行联测检核，洞内导线测量方法示意见“图20洞内导线测量方法示意图”。图20洞内导线测量方法示意图太原右线左线每当隧道掘进延伸至洞内导线设计边长的2～3倍时，进行一次洞内导线引伸测量。（4）洞内高程控制测量方法洞内高程控制测量用DS1级自动安平水准仪采用附合水准或闭合水准测量方法，按三等水准测量要求，由洞外高程控制点引入洞内，在洞内每隔200～500m设立一对高程控制点，并定期复测。（5）洞内施工测量隧道直线方向掘进超过500m后，安置激光导向仪用于指导施工掘进方向。根据需要由洞内高程控制点加密，用普通水准仪按附合或闭合水准测量方法测设，使用时要加以检测。开挖断面形成后，采用断面自动测绘仪（LEICATCRM11